海洋腐蚀与防护前沿技术及国内外研究动态、发展趋势

《海洋腐蚀与防护前沿技术及国内外研究动态、发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、海洋腐蚀与防护前沿技术及国内外研究动态、发展趋势和上面说的相比，海洋腐蚀尤为严重。海洋环境腐蚀与防护研究主要是研究钢铁材料在海洋环境中发生的一系列化学和电化学反应而劣化的自然现象，其目的就是有效地防止腐蚀，降低腐蚀损失，提高钢铁设施的使用效能。基于对腐蚀所造成的危害及损失的分析，专家将研究目标锁定在海洋环境腐蚀与防护研究上，开展了一系列研究，并取得了一系列研究成果。他们认为：如果防护措施到位，至少每年可以避免25－30％的损失，也就是说每年至少可以减少损失1300亿元。我国有1800公里的海岸线，有相当于我国陆地国土

2、面积1/3的海洋区域。海洋的开发利用在国民经济中占的比重越来越重要。目前已有100余座开采石油的钢桩平台屹立在海上，同时大量船舶及海底输油管线为海上开采石油服务。目前已经探明，中国海上石油资源量占全国石油总产量的1/4，仅渤海油田目前探明的总储量就超过45亿吨，而且我国在未来5年内，将投资500多亿元在渤海建设50个采油平台，1100口生产井。由于钢铁材料韧性大、强度高、价格便宜，目前这些构筑物大都用钢铁材料所制成，其严重腐蚀性必然直接威胁着这些钢铁设施的安全，并将造成严重的经济损失，是一个必须十分重视的研究课题。海

3、洋环境是一个特定的极为复杂的腐蚀环境，海洋腐蚀环境纵向可分为海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区、海底沉积物区五个不同腐蚀区带，贯穿这些腐蚀区带的海上钢———————————————————————————————————————————————铁构造物在不同的腐蚀区带具有不同的腐蚀特征，不同钢材在不同海洋环境中的腐蚀规律不同，即使同一种材料在海洋不同区带的腐蚀又存在着较大差异，在海水-海气界面交换区和海水-海泥交换界面区有着严重的腐蚀峰，研究界面区的腐蚀行为、腐蚀过程、锈层在腐蚀中的作用、金属元素的影响等对研

4、究金属腐蚀与海洋环境的相关性有着重要的意义。目前，我国在海洋油气田开发、港口建设、跨海大桥、海底隧道、船舶工程和深海勘探等领域已建和在建大量的各种钢结构及钢筋混凝土结构设施，一旦发生灾害性腐蚀，将会导致严重破坏和巨大经济损失。而近海设施在海水中，除遭到海水的电化学腐蚀外，还遭到海洋生物、微生物的行损。如果我们的研究和防护工作做得好，其中25%--40%的腐蚀损失是完全可以避免的。发展海洋腐蚀防护技术，特别是钢铁设施关键部位的防腐蚀技术，对于降低重大灾害性事故发生，延长近海设施的使用寿命具有重大意义。海洋环境可以分为海

5、洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区五个腐蚀区带。我国从上世纪7O年代起开展了钢铁设施在海洋环境不同腐蚀区带的腐蚀规律研究，并发明了电连接模拟海洋腐蚀试验装置与方法，建立了海洋环境腐蚀模拟装置。国内外长期的海洋腐蚀研究结果表明，钢结构设施在海洋环境不同腐蚀区带其腐蚀速度有明显差别，其中，浪花飞溅区是钢结构设施腐蚀最为严重的区域。主要的原因是，在浪花飞溅区，钢表面受到海水的周期性润湿，处于干湿交替状态，氧供应充分；加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。一般情况下，钢在海洋大气中的平

6、均腐———————————————————————————————————————————————蚀速率约为0.03-0.08mm／a；而浪花飞溅区为0.3-0.5mm／a。同一种钢，在浪花飞溅区的腐蚀速度可比海水全浸区中高出3～1o倍。有关实验和调查结果表明，长期在外海暴露的长尺试件，浪花飞溅区的腐蚀速率最高可达Imm／a以上，而在低潮位以下一0．3m全浸区的腐蚀速度仅为0．1～O．3mm／a。由此可见，钢结构设施在浪花飞溅区部位的腐蚀十分严重。一旦在这个区域发生严重的局部腐蚀破坏，会使整座钢结构设施大大降低承载力

7、，缩短使用寿命，影响安全生产，甚至导致设施提前报废。当前，国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护，海水全浸区主要采用电化学保护，并且取得了较好的保护效果。而在浪花飞溅区，通常使用的涂料，在海水冲击下容易发生鼓泡和剥落，局部腐蚀十分严重。。因此，发展长期有效的浪花飞溅区防腐蚀技术对保护海洋钢结构设施的安全运行具有极其重要的经济价值和社会意义。针对目前浪花飞溅区腐蚀严重这一现状，中科院海洋研究所与有关科研单位合作，联合研究开发了浪花飞溅区的新型包覆防蚀(PTC)技术。PTC技术采用了优良的缓蚀剂成分并采用了能隔绝氧气

8、的密封技术。PTC新型包覆防蚀系统由四层紧密相连的保护层组成，即防蚀膏、防蚀带、聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩。防蚀膏和防蚀带作为防腐蚀保护材料涂抹、缠绕在钢铁设施表面上；聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩作为外防护层包覆在钢铁设施外表面。PTC技术中防蚀膏和防蚀带添加有抗腐蚀材料，具有优良的保护性、粘附性、与水和空气隔绝性